Устройство для доводки поверхностей вращения
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к механи- «1еской обработке, а имейно к регулированию взаимного расположения обрабатьшаемой поверхности детали и рабочих поверхностей инструмента, и может быть использовано в процессе доводки абразивными пастами тел вращения с цилиндрическими, сферическими и коническими поверхностями. Цель изобретения - повышение производительности -при обеспечении точности геометрической формы 0,1 - 1,0 мкм и увеличение процента выхода годных деталей высокой .размерной точности; На станине 1 установлены с возможностью радиального перемещения две инструментальные головки 10 и 11 с притирами 12 и 13. На головке 11 установлен механизм перемещения головки 10 относительно головки 11, выполненный -в виде электродвигателя 15, редуктора 16 и дифференциального винта 17 со сферическим наконечником 18, находящимся под действием пружины 14 в силовом контакте с опорной поверхностью 19 головки 10. На головке 11 также установлен датчик 20 измерения величины радиального перемещения головок. 2 ил., 1 табл. i (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических
РЕСПУБЛИК (gg 4 В 24 В 1/00 // 8 24 В 37/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тения — повышение производительности ,при обеспечении точности геометрической формы 0 1 — 1,0 мкм и увеличение процента выхода годных деталей высокой .размерной точности. На станине l установлены с возможностью радиального перемещения две инструментальные головки 10 и 11 с притирами 12 и 13.
На головке 11 установлен механизм пе-" ремещения головки 10 относительно головки 11, выполненный -в виде электродвигателя !5, редуктора 16 и дифференциального винта 17 со сферичес ким наконечником 18, находящимся под действием пружины !4 в силовом конИ такте с опорной поверхностью 19 го- у ловки 10. На головке 11 также установлен датчик 20 измерения величины радиального перемещения головок.
2 ил., 1 табл.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862053/40-08 (22) 04.03.85 (46) 23.01.87. Бюл. !! 3 (72) А.А.Ковалев (53) 621.924.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 829407, кл. В 24 В 1/00, 1977.
Авторское свидетельство СССР
У 884974, кл. В 24 В 11/10, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОВОДКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к механической обработке, а имейно к регулированию взаимного расположения обрабатываемой поверхности детали и рабочих поверхностей инструмента, и может быть использовано в процессе доводки абразивными пастами тел вращения с цилиндрическими, сферическими и коническими поверхностями. Цель изобре„„SU„„) 284791 А 1
1284791
Изобретение относится к механической обработке, а именно к регулированию взаимного расположения обрабатываемой поверхности детали и рабочих поверхностей инструмента, и может быть использовано в процессе доводки абразивными пастами тел вращения с цилиндрическими, сферическими и коническими поверхностями.
Цель изобретения — повышение производительности при обеспечении точности геометрической формы 0,1
1,0 мкм и увеличение процента выхода годных деталей высокой размерной точ15 ности путем обеспечения зазора между инструментом и обрабатываемой деталью в зависимости от величины абразивных
:,зерен и применения двух радиально перемещающихся инструментальных головок с датчиком измерения величины радиаль-20 ного перемещения головки.
На фиг ° 1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1.
Установка зазора между обрабатываемой поверхностью детали и рабочими поверхностями инструмента в пределах
0,1 — 0,9 от величины абразивных зерен основной фракции путем радиально-30 го взаимного перемещения противолежащих элементов инструмента в направлении от обрабатываемой поверхности детали после контакта рабочих поверх" ностей инструмента с обрабатываемой поверхностью детали позволяет при доводке абразивными, в основном, алмазными пастами за счет уменьшения до незначительной величины силы резания на утопающих участках обрабатываемой 40 поверхности производить выборочный съем обрабатываемого материала с выступающих участков обрабатываемой поверхности, что позволяет уменьшить погрешность геометрической формы обрабатываемой поверхности до 0,1
1,0 мкм доводкой крупнозернистыми (10 — 40 мкм и более) абразивными (алмазными) пастами, тем самым повышая производительность процесса обработ- 0 ки, и за счет этого избавиться от неуправляемой доводки мелкозернистым абразивом, при которой по мере съема обрабатываемого материала часто увеличивается погрешность геометрической55 формы. обрабатываемой поверхности. Использование датчика измерения величины радиального перемещения позволяет производить периодическое регулирование величины зазора в условиях непрерывного съема обрабатываемого материала в процессе обработки, в том числе и без удаления раздробленного в процессе доводки абразива, так как его величина составляет менее 5 — 10X от величины абразивных зерен основной фракции и может быть учтена при регулировании зазора.
Устройство содержит станину 1, на которой расположена бабка 2 изделия с вращающимся шпинделем 3, в котором на оправке 4 установлена деталь 5 с обрабатываемой закрытой (упирающейся в торец) вогнутой цилиндрической поверхностью 6. Бабка 2 имеет возможность совершать возвратно-поступательные продольные (вдоль оси вращения шпинделя 3) перемещения по направляющим 7. На станине 1 также расположены на направляющих 8 и 9 инструментальные головки 10 и 11 с притирами 12 и 13, имеющие возможность горизонтального поперечного перемещения относительно друг друга и станины. Инструментальные голов ки 10 и 11 связаны пружиной 14 растяжения, отжимающей притиры 12 и 13 друг от друга в направлении к обрабатываемой поверхности 6 детали 5. На инструментальной головке 11 установлен механизм жесткого поперечного горизонтального перемещения головки 10 относительно головки 11, включающий электродвигатель 15, редуктор 16 и дифференциальный винт 17 со сферическим наконечником 18, находящимся-под действием пружины 14 в силовом контакте с опорной поверхностью 19 инструментальной головки 10. Также на инструментальной головке 11 установлен датчик 20 (с электрическим входом на отсчетное устройство 21) измерения величины жесткого поперечного перемещения головки 11 с момента начала образования зазора между рабочими поверхностями притиров 12 и 13 и обрабатываемой поверхностью 6 детали
5. На головке 10 соосно с датчиком
20 установлен винт 22 для регулирования нулевого положения отсчетного, устройства 21.
Доводку производят следующим об-. разом.
При помощи электродвигателя 15 с редуктором 16 поворачивают дифференциальный винт 17, натягивая пружину и отжимая опорную поверхность 19 так, что притиры 12 и 13 сближаются друг
1284791 с другом, а затем осевым перемещением бабки 2 по направляющим 7 вводят притиры 12 и 13 в обрабатываемое отверстие детали 5.
Аналогичным образом поворачивают дифференциальный винт 17 в противоположную сторону, отпуская пружину 14, которая разводит инструментальные головки 10 и 11 и соответственно притиры 12 и 13, приближая их рабочие поверхности к обрабатываемой поверхности 6 детали 5 до тех пор, пока стрелка отсчетного, устройства 21 не остановится, что свидетельствует о полном контакте рабочих поверхностей притиров 12 и 13 с обрабатываемой поверхностью 6 детали 5 и отрыве сферического наконечника 18 от опорной поверхности 19.
После остановки стрелки поворотом винта 22 отжимают (или отпускают) подвижную головку датчика 20 до тех пор, пока стрелка отсчетного устройства 21 не устанавливается в нулевое положение, а затем обратным вращением
25 дифференциального винта 17 отводят притиры 12 и .13 от обрабатываемой поверхности 6 детали 5 на расстояние, равное О,! — 0,9 от величины абразивных зерен основной фракции, определя- 30 емое по положению стрелки отсчетного .устройства 21. Например, отводят притиры на 10 мкм при доводке алмазной пастой зернистостью 20 мкм.
Перемещением бабки 2 по направляю- 35 щим 7 частично выводят притиры 12 и
13 из детали 5, наносят абразивную па. сту, например алмазную пасту зернистостью 10 или 40 мкм, на рабочую поверхность притиров 12 и 13 и обраба- 40 тываемую поверхность 6 детали 5, приводят во вращение шпиндель 3 бабки
2 изделия, включают осевую осцилляцию бабки 2 изделия по направляющим 7, обеспечивая вращение и продольное пе-45 ремещение детали 5 относительно притиров 12 и 13 в процессе доводки, который обычно длится 1 — 5 мин.
В процессе доводки, по мере взаим-5р ного износа рабочих поверхностей дета лей и притиров, время Ст времени производят корректировку взаимного расположения деталей и притиров указанным способом, часто с добавлением аб- 5 ,разивной пасты, стараясь поддерживать величину зазора между рабочими поверхностями притиров 12 и 13 и обрабатываемой поверхностью 6 детали 5 в зада нюх пределах (О,! — 0,9 от величины абразивных зерен основной фракции)..
Доводку производят с широким диапазоном режимов обработки, например с частотой вращения шпинделя !4 об/мин, скоростью осцилляции 10 двойных ходов в минуту, величиной осцилляции, равной половине длины образующей обрабатываемой поверхности, рабочим усилием пружины 14 около 50 Н.
Оптимальйая величина зазора между обрабатываемой поверхностью детали и рабочей поверхностью притира равна
0,5 ат величины основной фракции абразивных зерен. При такой величине зазора абразивные зерна сразу же после однократного раскалывания (в процессе доводки) вступают в работу по выборочному съему обрабатываемого материала с наибольшей производительностью. Уменьшение зазора до О, 1 от величины зерен целесообразно при использовании крупнозернистых абразивных зерен, первичный раскол которых не образует плоских граней большой плошади. Дальнейшее уменьшение зазора не выполнимо по условию его установки. Увеличение зазора до 0,9 целесообразно при использовании абразива с острыми кромками, преимущественно мелкозернистого, способного беэ раскалывания (для повышения производительности) осуществлять съем обрабатываемого материала. Увеличение эазорасверх 0,9 приводит к резкому падению съема обрабатываемого материала иэ-за резкого уменьшения силы резания, 1
На токарном станке изготавливают закрытые вогнутые цилиндрические по" верхности подшипников диаметром 20 мм и длиной 10 мм с точностью размера
1,0 мкм при условиях обработки, при веденных в таблице.
Формула и э обретения
Устройство для доводки поверхностей вращения, содержащее установленные с возможностью радиального перемещения две инструментальные головки и закрепленный на одной из головок механизм радиального перемещения другой головки относительно первой, от— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при обеспечении точности геометрической формы 0 1 - 1,0 мкм и увеличения npo,qema выхода годных деталей высокой
1284791 размерной точности, устройство снабжено датчиком измерения величины радиального перемещения инструментальных головок, а закрепленный на одной из головок механизм радиального .пере- $
Условия обработки
Обработка
I ) I I
2 3 4 5
0,05 0,1 0,5 0,9 1,1
40 40 20. 10 10
2,0 4,0 10,0 9,0 11,0
Величина припуска на обработку, мкм
5 и более
10-20 5 8 10 20-30
t,0-2 ° 0 0,2 О, 15 О, 1 1,0-2,0 и более
2,0-5,0 1,0 1,0 1,0 2,0-5,0
Отношение величины зазора к величине абразивных зерен
Величина абразивных зерен основной фракции, мкм
Фактическая величина зазора, мкм
Количество поднастроек величины зазора (с нанесением пасты) Эффективное время обработки, мин (co сьемом материала) Точность геометрической формы доведенной поверхности, мкм
Точность размера, мкм
1 мещения выполнен в виде электродвигателя, редуктора и дифференциального винта со сферическим наконечником, установленным с возможностью контакта с опорной поверхностью другой головки.
10 10 10 . 10
2 4 10 . 20 и более
1284791
Составитель А.Шутов, 4
Техред, Л.Сердюкова
Редактор И.Дербак
Корректор Е.Юирохман.
Заказ 7508/17 Тирах 712
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5
Подписное
Я
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4